CRISPR/Cas9编辑GS3和qGL3基因创制大粒水稻新种质

文献类型： 中文期刊

第一作者： 赵春芳

作者： 赵春芳;梁文化;赫磊;姚姝;赵凌;周丽慧;赵庆勇;陈涛;朱镇;路凯;王才林;张亚东

作者机构：

关键词： 水稻;粒形;GS3;qGL3;CRISPR/Cas9

期刊名称： 植物遗传资源学报

ISSN：

年卷期： 2022 年 006 期

页码： 1709-1717

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： CRISPR/Cas9基因编辑技术已成为植物新种质创制和性状定向改良的重要手段。GS3和qGL3是调控水稻籽粒伸长的主效基因，功能缺失后产生大粒表型。本研究拟以小粒型粳稻品种南粳5055为试验材料，对GS3和qGL3基因进行编辑，以期获得能稳定遗传的大粒水稻新种质。利用CRISPR/Cas9系统构建了分别携带GS3-gRNA和qGL3-gRNA双靶点的pYLCRISPR/Cas9编辑载体，通过农杆菌介导的遗传转化法，成功获得了GS3和qGL3基因编辑植株，编辑效率分别为90.0%和88.9%。与南粳5055相比，GS3编辑植株在T2、T3世代中平均粒长增幅约9.0%，千粒重增幅平均为12.7%，每穗粒数降低约9.3%，穗数、穗长、结实率和单株产量差异不明显；qGL3编辑植株的粒长增幅约21.0%，千粒重增幅平均为31.7%，每穗粒数降低约31.5%，且穗数表现出增加而结实率表现降低趋势，而穗长和单株产量差异不明显。qGL3基因对粒形和粒重的贡献明显大于GS3。综上所述，通过CRISPR/Cas9技术编辑南粳5055的GS3和qGL3基因，获得了一系列大粒水稻新种质，该结果为水稻粒形改良研究提供了重要参考。

分类号： S511

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